Sujet de thèse 

Etude de la coupe en déroulage 5 essences de bois feuillus français

Résumé

Le secteur de la construction bois repose actuellement majoritairement sur des essences résineuses, dont la production nationale française reste largement insuffisante pour répondre aux besoins. Par conséquent, une part importante du bois de construction est importée, ce qui contribue à creuser chaque année le déficit commercial national du secteur (8,6 milliards d’euros en 2021 et 9,5 milliards d’euros en 2022). Or, les forêts françaises étant composées à plus des deux tiers de feuillus (IGN, 2022), il existe un déséquilibre marqué entre les ressources disponibles et les besoins industriels.

Ce constat met en évidence la nécessité de valoriser les essences feuillues secondaires françaises (au-delà du peuplier, du chêne et du hêtre), au moyen de procédés adaptés à leur plus forte variabilité. Un projet national initié par l’ADEME (Agence de la transition écologique), intitulé « Feuillu choc » et piloté par le FCBA (Institut technologique forêt cellulose bois-construction ameublement), vise ainsi à développer l’utilisation des feuillus selon deux axes principaux : le déroulage et le sciage. Parmi ces procédés, le déroulage apparaît particulièrement pertinent, car il s’adapte aisément aux billons irréguliers et permet d’obtenir de bons rendements matière.
Dans ces travaux, des essences feuillues secondaires seront étudiées à une échelle élémentaire à l’aide d’une machine de micro-déroulage (disques de bois de 3 à 4 cm de largeur et de 30 à 50 cm de diamètre). Lors du déroulage, seront mesurés les efforts de coupe, la stabilité dimensionnelle du procédé (DECES-PETIT, 1996), les phénomènes de frottement outil–bois, ainsi que l’influence de différents paramètres liés à l’outil, à la machine et au chauffage sur la qualité des placages pour une large gamme d’épaisseurs. Les champs de déformation générés lors du déroulage seront analysés par corrélation d’images numériques, afin d’améliorer la compréhension des mécanismes de coupe du bois vert, notamment ceux à l’origine des fissures de déroulage (lathe checks).

L’utilisation d’une machine de micro-déroulage présente l’intérêt de réduire la variabilité entre les essais, en permettant de réaliser plusieurs tests sur une même bille et de sélectionner des disques exempts de nœuds. En limitant la variabilité du matériau, l’influence des paramètres de procédé sur la qualité des placages pourra être identifiée plus précisément.
Une étude complémentaire sera menée à l’échelle industrielle à l’aide d’une dérouleuse de grande dimension (billons de 800 mm de longueur et de 30 à 50 cm de diamètre). Comme pour le dispositif de micro-déroulage, cette machine est instrumentée afin de mesurer les efforts de coupe. La comparaison entre les deux échelles expérimentales permettra de valider les jeux de paramètres et d’évaluer l’influence de la variabilité accrue des échantillons à grande échelle.

Les résultats attendus de ces travaux présentent un double intérêt, industriel et scientifique. D’une part, une base de données expérimentale sera proposée aux industriels souhaitant développer le déroulage des feuillus, comprenant des abaques de procédé et des informations sur la qualité des placages. D’autre part, la compréhension des mécanismes de coupe en déroulage sera améliorée grâce à la visualisation dynamique des champs de déformation au cours du procédé.

Encadrants

• Louis DENAUD - Director,
• Joffrey VIGUIER,
• Bertrand MARCON.

Partenaires

• ADEME
• FCBA
• CTBF Guyane
• Fibois IDF
• Efectis
• Linkcity IDF (Bouygues)

Projet

Feuillus CHOC « Valorisation des feuillus en construction par une approche holistique,
collaborative et entrepreneuriale »

Financement

• ADEME (Grant N°2282D0474-A)

Récompense

Prix Alban Tixier

Période